cho hệ vật như hình vẽ. vật 1 có khối lượng 2kg được đặt bên trên sát mép A của vật 2 khối lượng10kg và chiều dài AB=2m. dây nhẹ không dãn, ròng rọc nhẹ. hệ số ma sát giữa các mặt tiếp xúc là 0,1. tấc dụng vào vật 2 một lực kéo F=20 N. lấy \(g=10m/s^2\). hãy xác định thời gian để vật 1 đi hết mép B của vật 2
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Còn cần ko bạn, bài này phải phân tích khá kỹ đấy nếu ko là ko hiểu đâu. Cần không mình phân tích cho?
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Chọn đáp án A
Ta có
Vì nên vật một đi xuống vật hai đi lên
Chọn hệ quy chiếu chiều dương là chiều chuyển động
Đối với vật một:
Theo định luật II Newton
Chiếu Ox
(1)
Chiếu Oy:
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta có: (*)
Đối với vật hai
(**)
Vì dây không dãn nên ta có
Lấy ( * ) cộng ( **) ta có:
Suy ra a=0,09
Lực nén vào dòng dọc:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Ta có P 2 = m 2 . g = 2.10 = 20 N
P 1 x = P 1 . s i n 30 = 5.10. 1 2 = 25 N
Vì P 1 x > P 2 nên vật một đi xuống vật hai đi lên
Chọn hệ quy chiếu chiều dương là chiều chuyển động
Đối với vật một
Theo định luật II Newton P → 1 + N → 1 + T → 1 + f → m s = m 1 a → 1
Chiếu ox:
P 1 x − f m s − T 1 = m 1 . a 1 ⇒ P 1 sin α − μ N 1 − T 1 = m 1 a 1 1
Chiếu oy: N 1 = P 1 y = P 1 cos α 2
Thay ( 2 ) vào ( 1 ) ta có:
P 1 sin α − μ P 1 cos α − T 1 = m 1 a 1 *
Đối với vật hai
Theo định luật II Newton:
P → 2 + T → 2 = m 2 a → 2 ⇒ − P 2 + T 2 = m 2 a 2 * *
Vì dây không dãn nên a 1 = a 2 = a ; T 1 = T 2 = T
Lấy ( * ) cộng ( **) ta có:
P 1 sin α − μ P 1 cos α − P 2 = m 1 + m 2 a
⇒ a = m 1 g sin α − μ m 1 g cos α − m 2 g m 1 + m 2 = 5.10. 1 2 − 0 , 1.5.10. 3 2 − 2.10 5 + 2 ≈ 0 , 096 m / s 2
T = m 2 a 2 + P 2 = 2.0 , 96 + 2.10 = 21 , 92 N
Lực nén vào dòng dọc:
F = 2 T cos 60 0 2 = 2.21 , 92. 3 2 ≈ 38 N
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án D
Ban đầu lò xo dãn đến vị trí A1. Khi m chuyển động về VTCB OC (vị trí lò xo tự nhiên) thì bị cản bởi lực ma sát nên VTCB bị lệch một đoạn .
Suy ra biên độ của m mới là A ' = 2 , 7 c m . m sẽ chuyển động đến A2 (lò xo nén cực đại).
Vật m bắt đầu quay về thì dây chùng nên m và M cùng dao động. Khi 2 vật cùng đến OC thì là lần 2 lò xo tự nhiên.
+ Tổng quãng đường đi được là
+ Từ A1 về A2 thì chỉ có m dao động, đi trong nửa chu kỳ
Từ A2 về OC thì 2 vật dao động, và từ biên về VTCB mất ¼ chu kỳ:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
+ Lực ma sát giữa M và m làm cho lò xo có độ dãn mới khác với VTCB:
+ Lần 1 vật đổi chiều thì:
+ Lần 2 vật đổi chiều thì:
+ Lần thứ 3 vật đổi chiều thì:
+ Tốc độ trung bình là:
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án B
Nhận thấy rằng, lực ma sát trượt giữa M và m chỉ tồn tại khi dây D căng → tương ứng với chuyển động của m về phía bên trái. Do vậy ta có thể chia quá trình chuyển động của m thành các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Dao động tắt dần quanh vị trí cân bằng tạm O 1
+ Tại vị trí cân bằng tạm, lực đàn hồi cân bằng với lực ma sát k Δ l 0 = μ M g → Δ l 0 = μ M g k = 0 , 2.0 , 3.10 40 = 1 , 5 c m
→ Biên độ dao động trong giai đoạn này là A1 = 4,5 – 1,5 = 3 cm.
+ Vật chuyển động đến biên thì đổi chiều lúc này lò xo bị nén một đoạn Δl = 3 – 1,5 = 1,5 cm.
Thời gian tương ứng trong giai đoạn này t 2 = T 2 2 = π m + M k = π 0 , 1 + 0 , 3 40 = 0 , 1 π s
Giai đoạn 2: m đổi chiều chuyển động → dây chùng không còn ma sát trượt nữa → hệ hai vật m + M dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O (vị trí lò xo không biến dạng)
+ Biên độ dao động của vật ở giai đoạn này A 2 = 1 , 5 c m (biên độ này nhỏ hơn A 2 m a x = μ g ω 2 2 = 2 cm để M không trượt trong quá trình dao động).
Thời gian tương ứng đến khi vật đổi chiều lần thứ hai t 1 = T 1 2 = π m k = π 0 , 1 40 = 0 , 05 π s
→ Tốc độ trung bình của m trong hai giai đoạn trên v t b = S t = 2 A 1 + 2 A 2 t 1 + t 2 = 2 3 + 1 , 5 0 , 05 π + 0 , 1 π = 19 , 1 c m / s
![](https://rs.olm.vn/images/avt/0.png?1311)
Đáp án A
Chia chuyển động của hệ làm hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Từ khi thả nhẹ cho hệ bắt đầu chuyển động đến lúc lò xo nén cực đại lần thứ nhất:
+ Các lực tác dụng lên M: lực căng dây T → và lực ma sát F m s → .
+ Các lực tác dụng lên m: lực đàn hồi F d h → và lực ma sát f m s → . Chuyển động của m là dao động điều hòa với vị trí cân bằng O 1 cách vị trí lò xo không biến dạng O là:
Quãng đường đi được của m trong giai đoạn này (từ A 1 (biên ban đầu) đến A 2 (biên lúc sau)) là:
Thời gian chuyển động của m trong giai đoạn này là:
- Giai đoạn 2: Từ sau giai đoạn 1 đến lúc lò xo trở về trạng thái tự nhiên lần thứ 3. Lúc này hệ (m + M) dao động điều hòa quanh vị trí cân bằng O với biên độ và chu kì:
Khi lò xo trở về trạng thái tự nhiên lần thứ 3 cũng là thời điểm m đi qua O lần thứ 2. Khi đó m đã đi được quãng đường
trong thời gian
- Tốc độ trung bình chuyển động của m là: